Modelagem de Casos de Uso 11/04/2006 Prof. Vítor Souza Análise e Projeto Orientado a Objetos Departamento de Informática Univ. Federal do Espírito Santo
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Sobre o curso Estes slides foram criados no Departamento de Informática da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) e estão disponível no seguinte endereço: http://www.inf.ufes.br/~vsouza/ O material usado como base foi cedido pelo professor Dr. Ricardo de Almeida Falbo, do DI/UFES: http://www.inf.ufes.br/~falbo/ Este curso tem como objetivo apresentar os conceitos da análise e projeto orientado a objetos a profissionais e estudantes de Engenharia de Software.
Especificação Atividade da Engenharia de Requisitos; Elabora o produto final: Documento de Especificação de Requisitos; Este documento deve incluir: Descrição de alto-nível dos requisitos para entendimento por parte dos usuários; Modelos técnicos detalhados que especifiquem os requisitos para os desenvolvedores construirem o projeto do sistema.
Objetivos Caracterizar os requisitos do sistema: Identificar entidades relevantes, como se relacionam e como se comportam. Ser passível de compreensão tanto por desenvolvedores como por usuários; Descrever o sistema sob uma perspectiva externa (o que ele faz, não como faz) abordagem caixa preta; Ser completo, consistente e não ambíguo.
Como descrever requisitos Linguagem natural; Linguagem natural estruturada; Formulários e templates. Linguagem de descrição de projeto; Baseadas em linguagem de programação. Notações gráficas; Especificações matemáticas.
Casos de uso Uma forma de estruturar requisitos: Modelos gráficos e linguagem natural baseada em formulários; Representam o que os usuários podem fazer no sistema; São independentes do método de análise (OO, estruturado, etc.).
Definições Um caso de uso captura um contrato que descreve o comportamento do sistema sob várias condições a medida que ele responde a requisições de um de seus usuários. (Alistair Cockburn) Um caso de uso conta uma história sobre como um usuário final (interpretando um de uma série de papéis) interage com o sistema dentro de um conjunto de circunstâncias. (Roger Pressman) Um caso de uso especifica um comportamento de um sistema segundo uma perspectiva externa e é uma descrição de um conjunto de sequências de ações realizadas pelo sistema para produzir um resultado de valor observável por um ator. (Grady Booch)
Em outras palavras... Um caso de uso: É uma interação típica entre o sistema e um ator humano, outro sistema ou dispositivo; Captura uma função visível ao ator; Busca atingir uma meta do usuário.
Objetivos dos casos de uso Devem responder (Jacobson): Quem são os atores? Quais são seus objetivos? Que pré-condições existem? Quais as tarefas principais realizadas? Que exceções devem ser consideradas? Que variações são possíveis nas interações? Que informações do sistema serão adquiridas, produzidas ou alteradas?
Objetivos dos casos de uso Em resumo: representar o comportamento desejado do sistema (em termos de requisitos funcionais); Podem ser usados como base para: Construção de casos de teste; Estimativas de custo (cronograma) e tempo; Identificação dos riscos; Definição de prioridades; Prototipação; Manuais de usuário e documentação em geral.
Ponte entre requisitos e análise Elicitação de Requisitos Modelagem de Casos de Uso Análise do Sistema Entrevistas Questionários Observações Análises de Documentos Protótipos Outros Atores Casos de Uso Diagramas Descrições Associações Etc. Entidades (Classes) Associações Comportamento
Passos 1. Identificação dos atores; 2. Captura dos casos de uso; 3. Criação de diagramas de casos de uso; 4. Elaboração da descrição de cada caso de uso; 5. Análise de possíveis associações entre casos de uso; 6. Separação dos casos de uso em subsistemas.
1) Identificação dos atores Um ator é um papel específico que um usuário pode desempenhar; Um mesmo usuário pode desempenhar vários papéis, cada hora sendo um ator diferente. Modela qualquer coisa externa que possa interagir com o sistema: Usuários, outros sistemas, dispositivos, etc.; Delimitam o escopo do sistema; Não é necessário ser descrito em detalhes.
Perguntas para identificar atores Quem utiliza o sistema? Quem instala e mantém o sistema? Que outros sistemas/dispositivos utilizam o sistema ou são utilizados por ele? Quem obtém informação do sistema? Quem provê informação ao sistema? O que o sistema faz automaticamente?
2) Captura dos casos de uso Feita durante a concepção (conversas iniciais) e elicitação (entrevistas, etc.); Identifique as interações discretas entre usuários e sistema; Dê um nome a cada uma delas; Escreva uma descrição textual pequena. Geralmente são identificados em paralelo com a identificação dos atores; Alguns casos e atores podem ser capturados em fases mais avançadas.
Perguntas para identificar casos de uso Que funções o ator irá querer do sistema? O sistema armazena informações? Que atores irão criar, ler, atualizar ou apagar estas informações? O sistema precisa notificar algum ator sobre alguma mudança interna? Existem eventos externos que o sistema precisa estar ciente? Que atores informam o sistema sobre estes eventos?
Granularidade dos casos de uso Casos de uso não devem ser muito pequenos nem muito grandes; Um bom caso de uso compreende uma seqüência de transações realizadas pelo sistema que produzem um resultado de valor observável para um ator específico.
3) Diagramas de casos de uso Representam atores, casos de uso e suas associações; Uma associação entre um ator e um caso de uso significa que estímulos podem ser enviados entre atores e casos de uso, que se comunicam entre si; Provêem uma visão geral das funcionalidades do sistema.
Elementos do diagrama de casos de uso
Exemplo
Eventos que ocorrem automaticamente Eventos podem ser disparados por determinadas condições, geralmente temporais: Ex.: realizar backup a cada sexta-feira. Podemos mapear o evento como um ator ou tratá-lo como um elemento interno.
4) Descrição dos casos de uso O diagrama é insuficiente para dizer o que cada caso de uso faz; Deve-se descrever textualmente o fluxo de eventos de cada caso separadamente; Esta tarefa deve ser iniciada após alguma estabilidade dos casos de uso, para evitar perda de tempo.
O que pode constar na descrição Nome do caso de uso; Descrição breve / objetivos; Pré-condições e pós-condições; Entradas e saídas de dados; Fluxos (normal, alternativos, cenários); Classes/entidades participantes; Restrições de domínio; Requisitos não-funcionais associados; Outras observações.
Curso normal e cursos alternativos Curso Normal: mundo perfeito, tudo ocorre como planejado; Cursos Alternativos: exceções, erros, fluxos alternativos, etc. Para encontrá-los, analise o curso normal e pergunte, para cada item: Tem alguma outra ação que pode ser feita? Tem alguma coisa que pode dar errado? Existe algum comportamento que pode ocorrer a qualquer momento?
Exemplos de cursos alternativos O ator sai da aplicação; O ator cancela a operação corrente; O ator pede ajuda; O ator provê dados inválidos; O ator provê dados incompletos; O ator escolhe uma maneira alternativa de realizar o caso de uso; O sistema falha; O sistema está indisponível.
Representação dos cursos Curso Normal: Parágrafos; Lista numerada (preferível). Cursos Alternativos: Intercalados no curso normal como itens; Intercalados no curso normal como parágrafos; Em uma seção separada, de forma resumida; Em uma seção separada, de forma detalhada (semelhante ao curso normal).
Cenários / eventos Podemos agrupar casos de uso pequenos e similares num único caso de uso; Neste caso, temos um caso de uso e vários cenários; Ex.: Cadastrar Cliente = Incluir + Consultar + Alterar + Excluir Cliente. Agrupar ou não é decisão do analista; Levar em consideração legibilidade e organização.
5) Associações entre casos de uso Existem três tipos de associações que podem ser detectadas à medida que os diagramas de casos de uso são refinados: Relação de inclusão; Relação de especialização (herança); Relação de extensão.
Relação de inclusão Um caso de uso incorpora explicitamente o comportamento de outro; Funcionalidade comum é separada em um caso que é reutilizado por outros.
Relação de generalização Um caso de uso filho herda o comporta-mento e o significado do caso de uso pai; Acrescenta ou sobrescreve comportamen-to do pai e pode substituir o pai em qualquer lugar que este apareça.
Relação de extensão Um caso de uso base incorpora implicita-mente o comportamento de um outro caso de uso em um local especificado; Permite capturar os requisitos funcionais de um sistema de forma incremental.
Relação de extensão Pode ser usado para modelar: Partes opcionais de casos de uso; Cursos complexos e alternativos; Subseqüências que são executadas apenas em certos casos; A inserção de diversos casos de uso diferentes dentro de um outro.
Inclusão x extensão Extensão: Quando estiver descrevendo uma variação de um curso normal; O caso estendido conhece o caso base. Inclusão: Quando houver repetição de um mesmo fluxo em dois ou mais casos de uso e quer se evitar isso; O caso base conhece o caso incluído.
6) Separação em subsistemas Facilita o entendimento e a leitura; Utiliza-se o ícone de pacote da UML; Setas pontilhadas indicam dependência um pacote solicita serviços de outro.
Apoio de ferramentas Uma ferramenta CASE (Computer-Aided Software Engineering) auxilia no desenho de diagramas de caso de uso; Há várias ferramentas disponíveis; Recomendamos o Jude UML: Download em http://jude.change-vision.com; Versão Community é gratuita.
Padrão de nomenclatura Verifique o padrão de nomenclatura antes de começar: Atores; Casos de uso; Pacotes; Descrição do caso de uso. Para a descrição, use o modelo.